Il circuito di eccitazione dell’alternatore comprende i componenti e i dispositivi necessari alla generazione della tensione di uscita dell’alternatore. Esso comprende principalmente lo statore di eccitazione, normalmente fissato all’interno dello scudo sul lato libero (NDE) della macchina, e il rotore di eccitazione, calettato sull’albero dell’alternatore e che ruota all’interno dello statore.
I materiali utilizzati per la loro fabbricazione sono principalmente conduttori in rame avvolto a formare bobine (avvolgimenti) opportunamente alloggiate nelle cave di lamierini di acciaio ferromagnetico sagomato.
Lo statore di eccitazione è alimentato da una tensione continua proveniente dal regolatore di tensione AVR. La tensione continua genera un campo magnetico che investe le spire degli avvolgimenti del rotore di eccitazione.
Il rotore di eccitazione è uno dei due componenti di un generatore in CA e fa parte del circuito di eccitazione degli alternatori, abbinato allo statore di eccitazione.
Il rotore d’eccitazione produce per induzione una tensione alternata trifase mentre ruota sull’albero del rotore principale, all’interno dello statore d’eccitazione.
La tensione alternata trifase viene successivamente trasformata in tensione continua dai diodi collegati agli avvolgimenti del rotore di eccitazione.
Statore e rotore di eccitazione, e i diodi raddrizzatori, sono quindi la fonte di energia per ottenere una differenza di potenziale necessaria per far circolare una corrente negli avvolgimenti del rotore principale e generare così un campo magnetico.
La tensione indotta nel rotore dell’eccitatrice varia in funzione della tensione fornita allo statore d’eccitazione dall’AVR, che monitora la tensione ai morsetti di uscita dell’alternatore.
Quando la tensione di uscita dell’alternatore scende al di sotto del livello preimpostato, l’AVR aumenta la tensione di alimentazione dello statore di eccitazione; i diodi ricevono dal rotore di eccitazione una tensione più alta e quindi aumenta l’intensità del campo magnetico. Aumenta proporzionalmente anche la tensione di uscita.
Se la tensione ai terminali di uscita aumenta al di sopra del livello preimpostato, l’AVR riduce la tensione allo statore di eccitazione, ottenendo l’effetto opposto.
Il buon funzionamento dell’alternatore dipende, tra gli altri fattori, dal buon isolamento elettrico degli avvolgimenti.
Le sollecitazioni elettriche, meccaniche e termiche e la contaminazione chimica e ambientale provocano il decadimento dell’isolamento e l’aumento delle probabilità di guasto, anche distruttivo, degli avvolgimenti.